近日，由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心、華大生命科學研究院、基因組多維解析技術全國重點實驗室、華中科技大學蘇州腦空間信息研究院等國內外30多家科研機構組成的超300人的科研團隊在

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細胞出版社官網專題頁面

Cell雜志封面（設計：楊利華）

Neuron雜志封面

大腦是自然界最復雜的系統之一，約含860億個神經元（以及同等數量級的非神經元細胞），通過數十萬億個突觸形成動態網絡，堪稱一個“微宇宙”。從感知、記憶到決策、意識，大腦的每項功能都依賴于神經元的多樣性與復雜連接。

繪制腦圖譜，相當于為這個“微宇宙”繪制高精度地圖，定位每個細胞的“身份”和“地址”，解析神經網絡的“交通規則”。這不僅有助于破解大腦運作的奧秘，還為治療阿爾茨海默病、帕金森等腦疾病，以及研發類腦人工智能提供理論基礎。

系列成果最大的特色之一在于其核心技術均為中國自主研發，如空間組學、連接組學等。借助這些前沿工具，系列研究深入解析了大腦細胞類型多樣性、聯接規律、發育演化規律及腦疾病分子機制，實現了在單細胞分辨率下從嚙齒類到靈長類的介觀圖譜繪制的跨越，進一步鞏固了我國在介觀腦圖譜領域的國際影響力。

六項代表性成果助力解密大腦的“智慧密碼”

在這10篇成果中，華大生命科學研究院主導/參與了6項代表性研究，涵蓋意識機制、腦發育與演化、腦疾病等關鍵方向。華大自主研發的時空組學技術Stereo-seq、單細胞測序技術以及高通量測序平臺等，作為繪制精細腦圖譜的核心工具，為多項突破性發現提供了關鍵技術支撐。

聚焦意識“中樞”：探索屏狀核的秘密

意識從何而來？諾貝爾獎得主Francis Crick曾指出，屏狀核是意識產生的關鍵區域。研究團隊構建了全球首個非人靈長類屏狀核多模態圖譜，揭示了獼猴與嚙齒類動物的屏狀核結構、細胞類型和分布存在顯著性差異，首次證實了屏狀核不同功能區內富含特異的神經元，為理解人類意識產生的進化機制提供了新的研究思路，也為語言、精神類疾病的研究和治療提供了潛在靶點。相關研究以封面文章形式刊發于

Cell

掌控情緒與本能：哺乳動物下丘腦發育演化研究

下丘腦是調控睡眠、情緒、代謝等多系統功能的核心腦區。研究團隊從下丘腦模式生成、神經譜系發生、神經元演化特征等角度，探討了小鼠、獼猴和人類下丘腦的發育編程和演化方式。這項研究為理解下丘腦發育、功能、疾病以及演化奠定了重要的理論基礎。相關研究刊發于

Developmental Cell

繪制大腦“導航圖”：構建小鼠全腦單細胞圖譜

大腦如何“搭建”出復雜的神經網絡？系列成果中，研究團隊構建了具有單細胞分辨率的成年小鼠大腦圖譜，為大腦功能的理解提供了全新視角。研究發現，不同位置的細胞類型存在顯著差異，并通過轉錄組數據優化了腦區的劃分。另外，團隊還發現長鏈非編碼RNA的表達在成年小鼠大腦中具有區域選擇性，在發育中的小鼠大腦內則呈現出時空動態性。相關成果刊發于

Neuron

跨越3.2億年，探索羊膜動物大腦神經元演化之謎

3.2億年前，當脊椎動物離開水域來到陸地生活時，它們面對的是全新的挑戰，而爬行動物、鳥類和哺乳類等在這個過程中各自摸索出不同的生存智慧。研究團隊構建了羊膜類五個代表物種共130萬個細胞的跨物種單細胞圖譜，揭開了這場跨越3.2億年的大腦神經元演化之謎。相關成果刊發于

Developmental Cell

解碼“記憶橡皮擦”，構建阿爾茨海默病海馬體時空圖譜

阿爾茨海默病的早期診斷是全球醫學界面臨的重大挑戰，研究團隊繪制了全球首個阿爾茨海默病患者海馬體的單細胞分辨率“時空圖譜”，精準解析了阿爾茨海默病患者海馬體不同功能分區的細胞組成、基因表達模式及其空間分布。本研究不僅揭示了阿爾茨海默病發生的關鍵分子機制，還發現了具有診斷價值的血液標志物，為臨床提供了更便捷、精準的診斷工具。相關成果以封面文章形式刊發于

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揭秘損傷與修復進程，繪制小鼠腦出血時空分子圖譜

腦出血是致死率最高的腦血管疾病，但由于腦出血的病理機制復雜且缺乏精準干預靶點，至今尚無特異性治療手段。研究團隊繪制了小鼠腦出血后超急性期（3小時）至恢復期（28天）的時空動態分子圖譜，為精準診療和新藥開發提供了重要參考，有望改善腦出血患者的預后與功能恢復。相關成果也刊發于

Neuron

鑄就全球協作基石腦圖譜大科學計劃蓄勢待發

值得一提的是，此次腦圖譜系列成果的集中發布，為我國正在積極推動的“全腦介觀神經聯接圖譜”大科學計劃（以下簡稱“腦圖譜大科學計劃”）的正式啟動提供了堅實的基礎。該計劃是科技部重點培育的國際大科學計劃之一，核心目標是繪制非人靈長類動物和人腦全腦介觀神經聯接圖譜。

在該戰略布局下，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心、海南大學、華大生命科學研究院等國內核心機構正在牽頭，與全球頂尖科研機構及科學家開展深度合作，共同籌建“國際介觀靈長類腦圖譜研究聯盟”，有力推進了腦圖譜大科學計劃在總體目標、國際分工和管理機制等方面形成國際共識。

這是中國腦計劃自2021年實施以來，第一次向世界學術界集中展示研究成果，充分展現了我國腦科學團隊的協同攻關能力。“這次只是一個起點。”據中國科學院院士、腦智卓越中心學術主任蒲慕明透露，類似的集中發布未來將達到至少每年一次的頻率，“今年9月，將由中國科學家牽頭成立國際介觀靈長類腦圖譜研究聯盟，從這次發布可以看出，發起‘全腦介觀神經聯接圖譜’國際大科學計劃的時機已經成熟。”

此次10項重大成果由來自30多家中外機構的300多名科學家聯合完成，是中國生命科學領域迄今為止最大規模的團隊協作工作以及國內參與單位最多的成果，覆蓋從嚙齒類到靈長類、從腦發育到疾病機制探究，系統展示了我國科研團隊在技術、組織、合作和目標協同等方面的成熟能力。這是中國自主研發技術主導的大科學計劃成果的一次集中體現，充分證明了一個由中國科學家引領、中國自主技術支撐的大科學計劃，已經具備了堅實的基礎和強大的國際號召力。

當然，腦圖譜研究的價值遠超科學本身，更是一次認知革命。

未來，隨著新型成像技術、人工智能技術、組學技術等的快速發展，腦圖譜將為揭示意識本質、理解認知機制、攻克腦疾病乃至構建類腦智能系統提供堅實的基礎。

*本研究已通過倫理審查，嚴格遵循相應法規和倫理準則。

Cell專題鏈接：

https://www.cell.com/consortium/mesoscopic-brain-mapping?sessionid=

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